嵌入式网络视频监控设备的驱动设计与开发

摘要

伴随着嵌入式视频监控设备的网络化、高清化、智能化，各类高性能的设备芯片不断的被研制出来，这就需要根据不同的设计方案，对相关设备驱动进行设计和开发。因此，对嵌入式网络视频监控设备驱动的研究是一个很好的课题，具有重要的社会和应用价值。
　　本文通过对嵌入式Linux的设备驱动研究，结合实际应用需求，选择了TMS320DM365芯片作为设备主芯片，并重点设计实现了前端视频采集的TVP5151设备驱动，音频采集播放模块的AIC3101设备驱动等，通过测试发现所设计的设备能够满足用户对嵌入式网络视频监控设备的基本需求。本文所做的主要工作如下:
　　1.根据主流的硬件框架分析和实际需求，选用了基于DaVinci技术的TMS320DM365芯片作为嵌入式网络视频监控设备的主芯片，并参与对其进行外围硬件设计，搭建了软件开发环境，完成了对系统引导程序和Linux内核的相应修改和配置。
　　2.对嵌入式网络视频监控设备中各个模块的驱动程序进行了相应的设计和开发。重点完成了基于TVP5151芯片的视频采集模块、基于AIC3101芯片的音频采集播放模块、存储模块、网络模块等驱动程序。
　　3.通过对设计实现的设备进行裸板烧写启动测试，对视频在3G、wifi和有线网络情况下的测试和对音频播放采集的测试，所设计开发的设备可以完成3G、wifi和有线三种网络下的视频采集、传输以及保存功能，音频的采集和播放功能等，满足了用户对嵌入式网络视频监控设备的基本功能需求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 视频监控发展概述

1．3 嵌入式网络视频监控的研究现状

1．4 本文所做的工作和章节安排

第2章 嵌入式Linux设备驱动及音视频框架分析

2．1 Linux系统内核

2．1．1 Linux系统内核结构

2．1．2 Linux系统的用户空间和内核空间

2．2 嵌入式Linux系统设备驱动概述

2．3 基于V4L2框架的视频采集原理

2．4 基于ALSA框架的音频采集播放原理

2．5 本章小结

第3章 嵌入式网络视频监控设备选型及环境搭建

3．1 嵌入式网络视频监控设备硬件框架

3．1．1 DaVinci技术介绍

3．1．2 主要芯片介绍

3．1．3 系统硬件方案设计

3．2 TMS320DM365的开发环境搭建

3．3 TMS320DM365的系统引导程序

3．4 TMS320DM365的内核配置与编译

3．5 本章小结

第4章 嵌入式网络视频监控设备中的驱动设计

4．1 视频采集模块的驱动设计

4．1．1 视频处理前端模块驱动设计

4．1．2 TVP5151芯片驱动设计

4．2 音频模块的驱动设计

4．2．1 配置AIC3101的寄存器值

4．2．2 在Linux下加载音频模块驱动

4．3 存储模块驱动设计

4．3．1 NAND FLASH芯片驱动

4．3．2 高容量SD卡设备驱动

4．4 网络模块的驱动设计

4．5 其他功能模块的驱动设计

4．5．1 GPIO驱动设计

4．5．2 RTC驱动

4．5．3 UART驱动

4．6 本章小节

第5章 嵌入式网络视频监控设备的测试及分析

5．1 设备裸板烧写测试

5．2 设备音视频测试

5．2．1 视频测试

5．2．2 音频测试

5．3 数据分析

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果